Разработаны органические нанозимы для сельского хозяйства
Нанозимы — это синтетические материалы, имитирующие свойства природных ферментов. Традиционно они считаются слишком токсичными и дорогими для применения в сельском хозяйстве и пищевой науке. Исследователи из Иллинойсского университета создали органический, нетоксичный, экологичный и экономически эффективный нанозим.
В новой работе они описывают его свойства и способность обнаруживать присутствие глифосата — распространенного сельскохозяйственного гербицида. Цель — создание удобного тест-набора для потребителей и производителей.
- Что такое нанозимы? Термин происходит от слов «наноматериал» и «фермент». Первые нанозимы были разработаны около 15 лет назад на основе наночастиц оксида железа (Fe2O3), проявляющих каталитическую активность, подобную природной пероксидазе.
- Проблема традиционных нанозимов: Их создают из неорганических, металлосодержащих материалов, что делает их токсичными и дорогими для прямого применения в агросекторе.
- Новое решение — органические нанозимы (OC nanozymes): Исследователи разработали полностью органические нанозимы, проявляющие пероксидазоподобную активность. Они созданы на основе безопасных для сельского хозяйства органических соединений, таких как мочевина (хелатирующий агент) и поливиниловый спирт (стабилизатор частиц).
- Преимущества: OC-нанозимы быстрее производятся, экономичны, нетоксичны и экологичны по сравнению с традиционными.
- Система обнаружения: Ученые интегрировали OC-нанозим с колориметрической оптической сенсорной системой. Интенсивность цвета в анализе указывает на концентрацию целевых молекул.
- Применение для детекции глифосата: С помощью платформы на основе OC-нанозима исследователи успешно обнаружили глифосат в растворах с различной концентрацией с достаточной точностью.
- Цель — портативный тест: В перспективе ученые хотят создать удобный полевой тест-набор. Пользователь смешивает образец с реагентом, фотографирует результат, а мобильное приложение анализирует интенсивность цвета и определяет наличие глифосата.
Исследователи также работают над созданием других нанозимов и видят большой потенциал этих экологичных материалов для широкого спектра применений.
Исследование опубликовано в журнале Nanoscale.